CN111636262B - 紧固车 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种紧固车，包括：车体组件；紧固组件，设于车体组件上；驱动组件，设于车体组件上，以驱动车体组件移动；传感器组件，设于车体组件上，以获取弹条扣件与车体组件之间的相对位置信息；控制器组件，设于车体组件上，控制器组件分别与紧固组件、驱动组件、传感器组件电连接，其中，控制器组件根据弹条扣件与车体组件之间的相对位置信息控制紧固组件拧紧弹条扣件，或控制器组件根据弹条扣件与车体组件之间的相对位置信息控制驱动组件驱动车体组件移动并控制紧固组件拧紧弹条扣件。通过本发明的技术方案，实现紧固车自动识别弹条扣件并自动拧紧弹条扣件，提高了弹条扣件拧紧工作的工作效率，节省了劳动成本。

Description

紧固车

技术领域

本发明涉及轨道交通线路检修设备技术领域，具体而言，涉及一种紧固车。

背景技术

随着我国城市化的不断推进，人口向城市汇聚，造成城市交通的拥堵。地铁以其载运量大、速度快且不占用地面空间等优势在解决城市道路等问题中发挥着重要作用。其中，弹条扣件用于固定列车运行轨道，保证弹条扣件的正常紧固状态对列车的安全运行，有着重要意义；目前弹条扣件拧紧工作方式为人工推动操作专用拧紧扳手作业，自动化程度低，员工劳动强度大，效率低。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。

有鉴于此，本发明的一个目的在于提供一种紧固车。

为了实现上述至少一个目的，根据本发明的技术方案，提出了一种紧固车，包括：车体组件；紧固组件，设于车体组件上，通过紧固组件紧固弹条扣件；驱动组件，设于车体组件上，以驱动车体组件移动；传感器组件，设于车体组件上，传感器组件能够获取弹条扣件与车体组件之间的相对位置信息；控制器组件，设于车体组件上，控制器组件分别与紧固组件、驱动组件、传感器组件电连接，其中，控制器组件根据弹条扣件与车体组件之间的相对位置信息控制紧固组件拧紧弹条扣件，或控制器组件根据弹条扣件与车体组件之间的相对位置信息控制驱动组件驱动车体组件移动并控制紧固组件拧紧弹条扣件。

根据本发明提出的紧固车，通过紧固组件设于车体组件上，可以通过紧固组件拧紧弹条扣件，以固定列车运行轨道；驱动组件设于车体组件上，以通过驱动组件为车体组件的移动提供动力，在车体组件上还设有传感器组件，通过传感器组件可以获取弹条扣件与车体组件之间的相对位置关系，从而确定车体组件与弹条扣件之间的距离信息以及空间位置关系，进而确定车体组件是否处于与获取的弹条扣件相对应的拧紧位置；进一步地，在车体组件上还设有控制器组件，控制器组件分别与紧固组件、驱动组件以及传感器组件电连接，使传感器组件获取的弹条扣件与车体组件之间的相对位置信息可以输送到控制器组件，控制器组件根据弹条扣件与车体组件之间的相对位置信息控制紧固组件和驱动组件的运行，具体地，控制器组件获取弹条扣件与车体组件之间的相对位置信息后，确定车体组件处于拧紧位置，即紧固组件处于弹条扣件上方时，详细地，紧固组件中的拧紧装置位于弹条扣件的上方时，控制器组件控制紧固组件运行，使紧固组件与弹条扣件接触，并通过紧固组件与弹条扣件的配合，使紧固组件拧紧弹条扣件，完成弹条扣件的拧紧工作；在行车过程中，传感器组件检测到弹条扣件的位置，控制器组件获取弹条扣件与车体组件之间的相对位置信息，若确定车体组件未处于拧紧位置，则根据弹条扣件与车体组件之间的相对位置信息确定弹条扣件与车体组件之间的相对距离，控制器组件控制驱动组件运行，驱动车体组件向弹条扣件移动，当紧固组件中的拧紧装置处于弹条扣件上方时车体组件停止移动，控制器组件再控制紧固组件拧紧弹条扣件，从而实现紧固车自动发现弹条扣件并自动拧紧弹条扣件，提高了弹条扣件拧紧工作的自动化程度，节省了人力劳动成本，并提高弹条扣件拧紧工作的工作效率。

其中，拧紧位置具体指紧固组件对准弹条扣件的位置，紧固组件位于弹条扣件的上方，具体地，紧固组件中的拧紧装置位于弹条扣件的上方；详细地，在紧固车处于拧紧位置后，紧固车停止移动，通过紧固组件的移动使紧固组件与弹条扣件接触，并通过紧固组件与弹条扣件的配合拧紧弹条扣件。

另外，本发明提供的上述技术方案中的紧固车还可以具有如下附加技术特征：

在上述技术方案中，车体组件具体包括：底盘；多个车轮，每个车轮与底盘可拆卸连接，且每个车轮可相对于底盘转动，底盘通过车轮的转动实现与弹条扣件之间的相对移动。

在该技术方案中，通过多个车轮与底盘可拆卸连接，使紧固车移动更快捷便利，且每个车轮与底盘可拆卸连接，使紧固车在完成紧固工作后，可以将车轮拆下，以便分别运送，在就近存储区域将小车拆卸并运下线存储并充电。

具体地，车轮的数量为四个，分成两对设于底盘上，且车轮与列车运行轨道相对应，使车轮可以在列车运行轨道上行驶，一方面便于紧固车在紧固作业时的移动，另一方面，通过车轮与列车运行轨道的配合，限制紧固车与列车运行轨道的相对位置，以利于紧固车快速移动到与弹条扣件相对应的拧紧位置，提高紧固车的作业效率。

在上述技术方案中，驱动组件具体包括：车桥，设于底盘上，且车桥的两端均设有一个车轮；伺服电机，与车桥传动连接，伺服电机通过车桥驱动车轮转动。

在该技术方案中，通过在底盘上设置车桥，且车桥的两端均设有一个车轮，伺服电机与车桥传动连接，使伺服电机可以通过驱动车桥的转动从而带动车桥两端的车轮转动，实现紧固车的移动。

其中，需要说明的是，伺服电机可以将收到的电信号转换成电动机轴上的角位移或者角速度输出，因此伺服电机使控制速度，位置精度较准确，详细地，在控制器组件获取弹条扣件与车体组件之间的位置关系后，确定弹条扣件与车体组件之间的距离，并根据弹条扣件与车体组件之间的距离信息，向伺服电机输出控制信号，伺服电机根据接收的控制信号精确的移动到车体组件与弹条扣件对应的拧紧位置。

在上述技术方案中，传感器组件具体包括：视觉传感器，设于底盘上，以获取弹条扣件的图像信息；灯体，设于底盘上，灯体的照射范围的至少部分覆盖弹条扣件。

在该技术方案中，传感器组件具体包括视觉传感器以及灯体，其中，视觉传感器和灯体均设于底盘上，通过视觉传感器以获取弹条扣件的图像信息，将弹条扣件的图像信息输送到控制器组件，使控制器组件根据获取的弹条扣件的图像信息确定弹条扣件与车体组件之间的位置关系，其中，灯体的照射范围的至少部分覆盖弹条扣件，即灯体发出的光线照射到弹条扣件上，以提高弹条扣件的可见度，以辅助视觉传感器获取较高清晰度的图像信息。

其中，灯体还可以为工作人员提供照明，以方便工作人员检验和操作弹条扣件的拧紧工作。

其中，视觉传感器可以是但不限于：激光扫描器、线阵和面阵CCD摄像机、TV摄像机。

在上述技术方案中，传感器组件具体包括：激光位移传感器，设于底盘上，以获取弹条扣件的图像信息；灯体，设于底盘上，灯体的照射范围的至少部分覆盖弹条扣件。

在该技术方案中，传感器组件具体包括激光位移传感器以及灯体，其中，激光位移传感器和灯体均设于底盘上，通过激光位移传感器精确测量弹条扣件相对于车体组件的位置信息，以及车体组件相对于弹条扣件之间的位移的变化信息，并输送到控制器组件，使控制器组件根据获取的弹条扣件与车体组件之间的位置信息控制紧固组件或驱动组件的运行，其中，灯体的照射范围的至少部分覆盖弹条扣件，即灯体发出的光线照射到弹条扣件上，以提高弹条扣件的可见度，为工作人员提供照明，以方便工作人员检验和操作弹条扣件的拧紧工作。

在上述技术方案中，控制器组件具体包括：编码器，设于车桥的至少一端，以获取车体组件的行进距离；微控制器，设于底盘上，微控制器分别与传感器组件、伺服电机和编码器电连接，其中，微控制器根据弹条扣件的图像信息确定弹条扣件与车体组件的相对距离，且微控制器根据弹条扣件与车体组件的相对距离和车体组件的行进距离控制伺服电机运行。

在该技术方案中，控制器组件包括编码器和微控制器，微控制器分别与传感器组件、伺服电机和编码器电连接，具体地，微控制器根据弹条扣件的图像信息确定弹条扣件与车体组件的相对距离，进一步地，编码器设于车桥的至少一端，从而在伺服电机驱动车桥转动时，车桥带动编码器转动，编码器根据旋转位移可以确定车体组件的移动距离，并将车体组件的移动距离信息输送到微控制器，从而使得微控制器可以根据弹条扣件与车体组件的相对距离和车体组件的行进距离控制伺服电机运行，使伺服电机驱动车体组件移动到与车体组件对应的弹条扣件的拧紧位置，详细地，当微控制器获取弹条扣件与车体组件的相对距离时，微控制器控制伺服电机驱动车体组件向弹条扣件移动，此时编码器可以测量车体组件的移动距离，并将车体组件移动距离的信息以电信号的形式传递给微控制器，当弹条扣件与车体组件的相对距离大于车体组件的移动距离时，微控制器控制伺服电机驱动车体组件移动，当弹条扣件与车体组件的相对距离等于车体组件的移动距离时，说明车体组件移动到与弹条扣件对应的拧紧位置，即紧固组件中的拧紧装置位于弹条扣件的上方，此时微控制器控制伺服电机停止运行，使车体组件停止移动。

在上述技术方案中，紧固组件具体包括：紧固支架，与底盘可拆卸连接；纵向移动装置，与紧固支架滑动连接，纵向移动装置可相对于紧固支架沿纵向方向移动；垂直移动装置，与纵向移动组件滑动连接，且垂直移动装置可在纵向移动组件上相对于纵向移动组件沿横向方向移动；拧紧装置，设于垂直移动装置上，垂直移动装置可带动拧紧装置沿垂直方向相对于底盘移动，其中，纵向方向与车体组件的移动方向平行，横向方向与纵向方向垂直且与底盘所在的平面平行，垂直方向与底盘所在的平面垂直。

在该技术方案中，紧固组件具体包括紧固紧固支架、纵向移动装置、垂直移动装置以及拧紧装置，其中，通过紧固支架与底盘可拆卸连接，使紧固组件可以从底盘上拆卸，以利于紧固车在完成拧紧工作后的运输，其中，纵向移动装置与紧固支架滑动连接，使纵向移动装置可以相对于紧固支架纵向移动，即纵向移动装置可以相对底盘纵向移动；垂直移动装置与纵向移动组件滑动连接，使垂直移动装置可相对于纵向移动组件沿横向方向移动，即垂直移动装置可以相对底盘横向移动；且拧紧装置设于垂直移动组件上，垂直移动装置可带动拧紧装置沿垂直方向相对于底盘移动；可以理解，拧紧装置在垂直移动装置的带动下分别可以相对于底盘沿纵向方向、横向方向以及垂直方向移动，其中纵向方向与车体组件的移动方向平行，横向方向与纵向方向垂直且与底盘所在的平面平行，垂直方向与底盘所在的平面垂直，换而言之，拧紧装置可以相对于底盘在三围空间内的任一方向移动，以便于拧紧装置向弹条扣件移动时，通过在沿纵向方向、横向方向以及垂直方向移动上的移动，使拧紧装置可以移动到与弹条扣件匹配的工作位置，以实现拧紧装置拧紧弹条扣件的动作。

需要说明的是，在微控制器控制紧固车移动到与弹条扣件对应的拧紧位置时，由于车体组件的惯性等原因，使拧紧装置不能完全对准弹条扣件，因此通过拧紧装置相对于底盘横向和纵向的移动，实现拧紧装置与弹条扣件的连接。

在上述技术方案中，垂直移动装置具体包括：横向移动支架，与纵向移动装置滑动连接；滚珠丝杠，设于横向移动支架上，其中，滚珠丝杠的螺杆可相对于横向移动支架沿垂直方向移动；驱动电机，与滚珠丝杠传动连接，且驱动电机与微控制器电连接，其中，拧紧装置设于滚珠丝杠靠近弹条扣件的一端，微控制器根据弹条扣件与车体组件的相对距离控制驱动电机运行，使拧紧装置靠近或远离弹条扣件。

在该技术方案中，垂直移动装置具体包括：横向移动支架、滚珠丝杠，其中，通过横向移动支架与纵向移动装置滑动连接，使横向移动支架可以相对于底盘横向移动，其中，滚珠丝杠设于横向移动支架上，其中，滚珠丝杠的螺杆可相对于横向移动支架沿垂直方向移动，从而使设于滚珠丝杠靠近弹条扣件的一端的拧紧装置，可以相对于底盘分别沿横向方向和垂直方向移动；通过驱动电机与滚珠丝杠电连接，以驱动滚珠丝杠的螺杆相对于横向移动支架沿垂直方向的移动；进一步地，微控制器根据弹条扣件与车体组件的相对距离控制驱动电机运行，从而驱动拧紧装置向靠近弹条扣件的方向移动，使拧紧装置移动到与弹条扣件配合的工作位置拧紧弹条扣件，在拧紧工作结束后，微控制器控制驱动电机驱动拧紧装置远离弹条扣件，使拧紧装置复位，以利于进行下一个弹条扣件的拧紧工作程序。

在上述技术方案中，紧固组件还包括：复位组件，设于紧固支架、纵向移动装置和横向移动支架上，复位组件实现横向移动支架和纵向移动装置的复位。

在该技术方案中，紧固组件还包括复位组件，复位组件设于紧固支架、纵向移动装置和横向移动支架上，通过复位组件实现横向移动支架和纵向移动装置的复位，以使紧固组件在完成一个弹条扣件的紧固工作后，能够使拧紧装置在工作时横向和纵向的调节位移可以回复到原位，以减小拧紧装置在多次调节位移后，在紧固车移动到与弹条扣件对应的拧紧位置时，使拧紧装置与弹条扣件之间的误差。

在上述技术方案中，复位组件具体包括：第一导杆，沿纵向方向设于紧固支架；第一挡片，固定于纵向移动装置，第一挡片设有第一通孔，第一导杆穿过第一通孔，可以在第一通孔内滑动；第一弹簧，套设于第一导杆上，第一弹簧的两端分别与第一导杆的一端固定连接，且第一挡片靠近第一导杆的一端与第一弹簧相抵；第二导杆，沿纵向方向设于纵向移动装置；第二挡片，固定于横向移动支架，第二挡片设有第二通孔，第二导杆穿过第二通孔，可以在第二通孔内滑动；第二弹簧，套设于第二导杆上，第二弹簧的两端分别与第二导杆的一端固定连接，且第二挡片靠近第二导杆的一端与第二弹簧相抵。

在该技术方案中，通过第一导杆沿纵向方向设于紧固支架，第一挡片固定于纵向移动装置，第一挡片设有可使第一导杆穿过的第一通孔，第一导杆可以在第一通孔内滑动，以使纵向移动装置相对于紧固支架纵向移动时，第一挡片可以在第一导杆上滑动，且第一弹簧套设于第一导杆上，第一弹簧的两端分别与第一导杆的一端固定连接，使第一弹簧相对于紧固支架静止，且第一挡片靠近第一导杆的一端与第一弹簧相抵，在第一挡片随纵向移动装置相对于紧固支架纵向移动时，第一挡片使第一弹簧产生形变，第一弹簧储备弹性势能，当拧紧装置完成拧紧工作后，第一弹簧存储的弹性势能驱动第一挡片向反方向移动，第一挡片带动纵向移动装置移动，使纵向移动装置复位；可以理解，第二导杆沿纵向方向设于纵向移动装置，第二挡片固定于横向移动支架，第二挡片设有第二通孔，第二导杆穿过第二通孔，可以在第二通孔内滑动，当横向移动支架相对于纵向移动装置移动时，横向移动支架带动第二挡片相对于第二导杆沿横向移动，第二弹簧套设于第二导杆上，第二弹簧的两端分别与第二导杆的一端固定连接，且第二挡片靠近第二导杆的一端与第二弹簧相抵，在第二挡片随横向移动支架相对于第二导杆横向移动时，第二挡片使第二弹簧产生形变，第二弹簧储备弹性势能，当拧紧装置完成拧紧工作后，第二弹簧存储的弹性势能驱动第二挡片向反方向移动，第二挡片带动横向移动支架移动，使横向移动支架复位。

在上述技术方案中，车体组件还包括：至少一个座椅，与底盘可拆卸连接；控制台，与底盘可拆卸连接；至少一个把手，设于底盘上；其中，微控制器与控制台电连接，通过控制台控制微控制器的运行。

在该技术方案中，通过在车体组件上设有至少一个座椅，以为工作人员提供乘坐空间，且座椅、控制台与底盘可拆卸连接，便于在紧固车完成紧固工作后，将座椅从底盘上拆卸，以利于紧固车的运输，或者到下一个天窗时间在进行线上组装并开始工作，在底盘上设置至少一个把手，以利于底盘的提取；进一步地，微控制器与控制台电连接，从而通过控制台控制微控制器的运行，以利于工作人员通过控制台控制紧固车的运行。

在上述技术方案中，还包括：相互配合的卡槽和卡柱，卡槽和卡柱中的一个设于座椅上，另一个设于底盘上，通过卡柱与卡槽的配合实现座椅与底盘的可拆卸连接；和/或卡槽和卡柱中的一个设于控制台上，另一个设于底盘上，通过卡柱与卡槽的配合实现控制台与底盘的可拆卸连接。

在该技术方案中，通过在座椅上设置卡槽，在底盘上设置卡柱；或者座椅上设置卡柱，在底盘上设置卡槽，以通过卡柱与卡槽的配合实现座椅与底盘的可拆卸连接。

进一步地，在通过在控制台上设置卡槽，在底盘上设置卡柱；或者控制台上设置卡柱，在底盘上设置卡槽，以通过卡柱与卡槽的配合实现控制台与底盘的可拆卸连接。

在上述技术方案中，紧固组件的数量为两个，设于车体组件的一侧，通过两个紧固组件拧紧钢轨两侧的弹条扣件。

在该技术方案中，通过在车体组件的一侧设置两个紧固组件，使每个紧固组件分别拧紧钢轨两侧的弹条扣件，以提高紧固车的工作效率。

在上述技术方案中，车体组件还包括：蓄电装置，设于底盘上，蓄电装置分别与紧固组件、驱动组件、传感器组件、控制器组件电连接。

在该技术方案中，通过在底盘上设置蓄电装置，蓄电装置分别与紧固组件、驱动组件、传感器组件、控制器组件电连接，以通过蓄电装置分别为紧固组件、驱动组件、传感器组件、控制器组件供给电能。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

图1示出了根据本发明的一个实施例的正视视角的紧固车的结构示意图；

图2示出了根据本发明的一个实施例的紧固车的结构示意图；

图3示出了根据本发明的一个实施例的俯视视角的紧固车的结构示意图；

图4示出了根据本发明的一个实施例的纵向移动装置的结构示意图。

其中，图1至图4中的附图标记与部件名称之间的对应关系为：

1车体组件，12底盘，14车轮，16座椅，18控制台，122把手，142卡槽，124卡柱，2紧固组件，22紧固支架，24纵向移动装置，26垂直移动装置，262横向移动支架，264滚珠丝杠，28拧紧装置，210驱动电机，2122第一导杆，2124第一挡片，2126第一弹簧，2128第二导杆，2130第二挡片，2132第二弹簧，3驱动组件，32车桥，34伺服电机，4传感器组件，42视觉传感器，44灯体，5蓄电装置。

具体实施方式

为了可以更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

下面参照图1至图4描述根据本发明的一些实施例。

实施例1

如图1所示，根本发明的一个实施例提出了一种紧固车，限定了：

紧固车包括：车体组件1、紧固组件2、驱动组件3、传感器组件4、控制器组件，具体地，紧固组件2设于车体组件1上，利用紧固组件2拧紧弹条扣件，驱动组件3设于车体组件1上，驱动组件3可以为车体组件1提供动力，使车体组件1能够在列车运行轨道上移动，传感器组件4设于车体组件1上，传感器组件4获取弹条扣件与车体组件1之间的相对位置关系，从而确定车体组件1与弹条扣件之间的距离信息以及空间位置关系，进而确定紧固组件2与弹条扣件之间的位置关系，以判断紧固组件2是否与弹条扣件处于相对应的拧紧位置，其中，拧紧位置具体指在紧固车停止移动时，紧固组件2对准弹条扣件，通过紧固组件2的移动可以使紧固组件2与弹条扣件接触，并通过紧固组件2与弹条扣件的配合拧紧弹条扣件；控制器组件设于车体组件1上，控制器组件分别与紧固组件2、驱动组件3以及传感器组件4电连接，使传感器组件4获取的弹条扣件与车体组件1之间的相对位置信息可以输送到控制器组件，控制器组件根据弹条扣件与车体组件1之间的相对位置信息控制紧固组件2和驱动组件3的运行，具体地，控制器组件获取弹条扣件与车体组件1之间的相对位置信息后，若确定车体组件1处于拧紧位置，即紧固组件2处于弹条扣件上方，则控制器组件控制紧固组件2运行，先控制紧固组件2移动到与弹条扣件对应的拧紧位置，使紧固组件2与弹条扣件接触，并通过紧固组件2与弹条扣件的配合，使紧固组件2拧紧弹条扣件，完成弹条扣件的拧紧工作；若控制器组件获取弹条扣件与车体组件1之间的相对位置信息后，确定车体组件1未处于拧紧位置，即紧固组件2中的拧紧装置28未处于弹条扣件上方，则根据弹条扣件与车体组件1之间的相对位置信息确定弹条扣件与车体组件1之间的相对距离，控制器组件控制驱动组件3运行，驱动车体组件1向弹条扣件移动，当紧固组件2中的拧紧装置28处于弹条扣件上方时车体组件1停止移动，控制器组件再控制紧固组件2拧紧弹条扣件，从而实现紧固车自动发现弹条扣件并自动拧紧弹条扣件，从而提高了弹条扣件拧紧工作的自动化程度，节省了人力劳动成本，并提高弹条扣件拧紧工作的工作效率。

实施例2

如图1和图2所示，除上述实施例的特征以外，进一步限定了：

车体组件1具体包括：底盘12、多个车轮14，其中，多个车轮14与底盘12可拆卸连接，使紧固车在完成紧固工作后，可以将车轮14拆下，以便分别运送，在就近存储区域将小车拆卸并运下线存储并充电。

具体地，车轮14的数量为四个，分成两对设于底盘12上，且车轮14与列车运行轨道相对应，使车轮14可以在列车运行轨道上行驶，一方面便于紧固车在紧固作业时的移动，另一方面，通过车轮14与列车运行轨道的配合，限制紧固车与列车运行轨道的相对位置，以利于紧固车快速移动到与弹条扣件相对应的拧紧位置，提高紧固车的作业效率。

实施例3

如图1所示，除上述任一实施例的特征以外，进一步限定了：

驱动组件3具体包括：车桥32、伺服电机34，车桥32设于底盘12上，且车桥32的两端均设有一个车轮14，伺服电机34与车桥32传动连接，使伺服电机34驱动车桥32转动从而带动车桥32两端的车轮14转动，实现紧固车的移动。

实施例4

如图2所示，除上述任一实施例的特征以外，进一步限定了：

传感器组件4具体包括：视觉传感器42、灯体44，视觉传感器42和灯体44均设于底盘12上，视觉传感器42获取弹条扣件的图像信息，并将弹条扣件的图像信息输送到控制器组件，使控制器组件根据获取的弹条扣件的图像信息确定弹条扣件与车体组件1之间的位置关系，其中，灯体44的照射范围的至少部分覆盖弹条扣件，即灯体44发出的光线照射到弹条扣件上，以提高弹条扣件的可见度，以辅助视觉传感器42获取较高清晰度的图像信息。

其中，灯体44还可以为工作人员提供照明，以方便工作人员检验和操作弹条扣件的拧紧工作。

其中，视觉传感器42可以是但不限于：激光扫描器、线阵和面阵CCD摄像机、TV摄像机。

实施例5

除上述任一实施例的特征以外，进一步限定了：

传感器组件4具体包括：激光位移传感器、灯体44，其中，激光位移传感器和灯体44均设于底盘12上，通过激光位移传感器精确测量弹条扣件相对于车体组件1的位置信息，以及车体组件1相对于弹条扣件之间的位移的变化信息，并输送到控制器组件，使控制器组件根据获取的弹条扣件与车体组件1之间的位置信息控制紧固组件2或驱动组件3的运行，其中，灯体44的照射范围的至少部分覆盖弹条扣件，即灯体44发出的光线照射到弹条扣件上，以提高弹条扣件的可见度，为工作人员提供照明，以方便工作人员检验和操作弹条扣件的拧紧工作。

实施例6

如图1所示，除上述任一实施例的特征以外，进一步限定了：

控制器组件具体包括：编码器、微控制器，微控制器分别与传感器组件4、伺服电机34和编码器电连接，具体地，微控制器根据弹条扣件的图像信息确定弹条扣件与车体组件1的相对距离，进一步地，编码器设于车桥32的至少一端，从而在伺服电机34驱动车桥32转动时，车桥32带动编码器转动，编码器根据旋转位移可以确定车体组件1的移动距离，并将车体组件1的移动距离信息输送到微控制器，微控制器可以根据弹条扣件与车体组件1的相对距离和车体组件1的行进距离控制伺服电机34运行，使伺服电机34驱动车体组件1移动到与车体组件1对应的弹条扣件的拧紧位置，详细地，当微控制器获取弹条扣件与车体组件1的相对距离时，微控制器控制伺服电机34驱动车体组件1向弹条扣件移动，此时编码器可以测量车体组件1的移动距离，并将车体组件1移动距离的信息以电信号的形式传递给微控制器，当弹条扣件与车体组件1的相对距离大于车体组件1的移动距离时，微控制器控制伺服电机34驱动车体组件1移动，当弹条扣件与车体组件1的相对距离等于车体组件1的移动距离时，说明车体组件1移动到与弹条扣件对应的拧紧位置，即紧固组件2中的拧紧装置28位于弹条扣件的上方，此时微控制器控制伺服电机停止运行，使车体组件1停止移动。

实施例7

如图1至图3所示，除上述任一实施例的特征以外，进一步限定了：

紧固组件2具体包括：紧固支架22、纵向移动装置24、垂直移动装置26、拧紧装置28，紧固支架22与底盘12可拆卸连接，使紧固组件2可以从底盘12上拆卸，以利于紧固车在完成拧紧工作后的运输，其中，纵向移动装置24与紧固支架22滑动连接，使纵向移动装置24可以相对于紧固支架22纵向移动，即纵向移动装置24可以相对底盘12纵向移动；垂直移动装置26与纵向移动组件滑动连接，使垂直移动装置26可相对于纵向移动组件沿横向方向移动，即垂直移动装置26可以相对底盘12横向移动；且拧紧装置28设于垂直移动组件上，垂直移动装置26可带动拧紧装置28沿垂直方向相对于底盘12移动；可以理解，拧紧装置28分别可以相对于底盘12沿纵向方向、横向方向以及垂直方向移动，其中纵向方向与车体组件1的移动方向平行，横向方向与纵向方向垂直且与底盘12所在的平面平行，垂直方向与底盘12所在的平面垂直，换而言之，拧紧装置28可以相对于底盘12在三围空间内的任一方向移动，以便于拧紧装置28向弹条扣件移动时，通过在沿纵向方向、横向方向以及垂直方向移动上的移动，使拧紧装置28可以移动到与弹条扣件匹配的工作位置，以实现拧紧装置28拧紧弹条扣件的动作。

其中，工作位置具体指拧紧装置28在对准弹条扣件之后，使弹条扣件被拧紧部分伸入拧紧装置28内，或者弹条扣件的被拧紧部分与拧紧装置28的至少部分接触，使弹条扣件与拧紧装置28配合，并通过拧紧装置28相对于弹条扣件转动将弹条扣件拧紧。

实施例8

如图1至图3所示，除上述任一实施例的特征以外，进一步限定了：

垂直移动装置26具体包括：横向移动支架262、滚珠丝杠264，横向移动支架262与纵向移动装置24滑动连接，使横向移动支架262可以相对于底盘12横向移动；滚珠丝杠264设于横向移动支架262上，其中滚珠丝杠264的螺杆可相对于横向移动支架262沿垂直方向移动，拧紧装置28设于滚珠丝杠264靠近弹条扣件的一端，使拧紧装置28可相对于底盘12分别沿横向方向和垂直方向移动；驱动电机210与滚珠丝杠264电连接，以驱动滚珠丝杠264的螺杆相对于横向移动支架262沿垂直方向的移动；进一步地，微控制器根据弹条扣件与车体组件1的相对距离控制驱动电机210运行，驱动拧紧装置28向靠近弹条扣件的方向移动，使拧紧装置28移动到与弹条扣件配合的工作位置拧紧弹条扣件，在拧紧工作结束后，微控制器控制驱动电机210驱动拧紧装置28远离弹条扣件，使拧紧装置28复位，以利于进行下一个弹条扣件的拧紧工作程序。

实施例9

如图3所示，除上述任一实施例的特征以外，进一步限定了：

紧固组件2还包括：复位组件，复位组件设于紧固支架22、纵向移动装置24和横向移动支架262上，通过复位组件实现横向移动支架262和纵向移动装置24的复位，以使紧固组件2在完成一个弹条扣件的紧固工作后，能够使拧紧装置28在工作时横向和纵向的调节位移可以回复到原位，以避免拧紧装置28在多次调节位移后与弹条扣件之间对应的累积误差。

实施例10

如图3和图4所示，除上述任一实施例的特征以外，进一步限定了：

复位组件具体包括：第一导杆2122、第一挡片2124、第一弹簧2126、第二导杆2128、第二挡片2130、第二弹簧2132，其中，第一导杆2122沿纵向方向设于紧固支架22上，第一挡片2124固定于纵向移动装置24，第一挡片2124设有可使第一导杆2122穿过的第一通孔，第一导杆2122可以在第一通孔内滑动，以使纵向移动装置24相对于紧固支架22纵向移动时，第一挡片2124可以在第一导杆2122上滑动，且第一弹簧2126套设于第一导杆2122上，第一弹簧2126的两端分别与第一导杆2122的一端固定连接，使第一弹簧2126相对于紧固支架22静止，且第一挡片2124靠近第一导杆2122的一端与第一弹簧2126相抵，在第一挡片2124随纵向移动装置24相对于紧固支架22纵向移动时，第一挡片2124使第一弹簧2126产生形变，第一弹簧2126储备弹性势能，当拧紧装置28完成拧紧工作后，第一弹簧2126存储的弹性势能驱动第一挡片2124向反方向移动，第一挡片2124带动纵向移动装置24移动，使纵向移动装置24复位；可以理解，第二导杆2128沿纵向方向设于纵向移动装置24，第二挡片2130固定于横向移动支架262，第二挡片2130设有第二通孔，第二导杆2128穿过第二通孔，可以在第二通孔内滑动，当横向移动支架262相对于纵向移动装置24移动时，横向移动支架262带动第二挡片2130相对于第二导杆2128沿横向移动，第二弹簧2132套设于第二导杆2128上，第二弹簧2132的两端分别与第二导杆2128的一端固定连接，且第二挡片2130靠近第二导杆2128的一端与第二弹簧2132相抵，在第二挡片2130随横向移动支架262相对于第二导杆2128横向移动时，第二挡片2130使第二弹簧2132产生形变，第二弹簧2132储备弹性势能，当拧紧装置28完成拧紧工作后，第二弹簧2132存储的弹性势能驱动第二挡片2130向反方向移动，第二挡片2130带动横向移动支架262移动，使横向移动支架262复位。

实施例11

如图2所示，除上述任一实施例的特征以外，进一步限定了：

车体组件1还包括：至少一个座椅16、至少一个把手122，座椅16的数量为两个，且座椅16设于底盘12上，为工作人员提供乘坐空间，且座椅16、控制台18与底盘12可拆卸连接，便于在紧固车完成紧固工作后，将座椅16从底盘12上拆卸，以利于紧固车的运输，或者到下一个天窗时间在进行线上组装并开始工作，在底盘12上设置至少一个把手122，以利于底盘12的提取；进一步地，微控制器与控制台18电连接，通过控制台18控制微控制器的运行，以利于工作人员通过控制台18控制紧固车的运行。

实施例12

如图1所示，除上述任一实施例的特征以外，进一步限定了：

紧固车还包括：在座椅16上设置卡槽142，在底盘12上设置卡柱124；或者座椅16上设置卡柱124，在底盘12上设置卡槽142，以通过卡柱124与卡槽142的配合实现座椅16与底盘12的可拆卸连接。

进一步地，在通过在控制台18上设置卡槽142，在底盘12上设置卡柱124；或者控制台18上设置卡柱124，在底盘12上设置卡槽142，以通过卡柱124与卡槽142的配合实现控制台18与底盘12的可拆卸连接。

实施例13

如图2和图3所示，除上述任一实施例的特征以外，进一步限定了：

紧固组件2的数量为两个，设于车体组件1的一侧，通过两个紧固组件2拧紧钢轨两侧的弹条扣件，以提高紧固车的工作效率。

实施例14

如图1和图2所示，除上述任一实施例的特征以外，进一步限定了：

车体组件1还包括：蓄电装置5，蓄电装置5设于底盘12上，蓄电装置5分别与紧固组件2、驱动组件3、传感器组件4、控制器组件电连接，以通过蓄电装置5分别为紧固组件2、驱动组件3、传感器组件4、控制器组件供给电能。

蓄电装置5具体指锂电池。

实施例15

如图1和图3所示，本发明的一个具体地实施例提出了一种智能紧固车，限定了：

智能紧固车具体包括：车体组成(即车体组件1)、走行装置(即驱动组件3)、视觉识别装置(即传感器组件4)、工作装置(即紧固组件2)、锂电池(即蓄电装置5)，由锂电池为整车驱动及工作提供动力；整车采用拼装式方案，能够实现整车的快速拼装和拆卸，在天窗时间结束时不用开回车辆段，在就近存储区域将小车拆卸并运下线存储并充电，到下一个天窗时间在进行线上组装并开始工作，其中，车体组成包括控制台18、底盘总成(带把手122)、分别设于前后的两个座椅16、工作装置、前轮对、后轮对；走行装置包括：非驱动前轮对、伺服电机34、编码器、车桥32和车轮14；视觉识别装置包括：补光灯(即灯体44)、工业相机(即视觉传感器)、控制系统；工作装置包括：横向移动机构(即紧固支架22)、纵向移动机构(即纵向移动装置24)、垂向移动机构(即垂直移动装置26)和拧紧机构(即拧紧装置28)。

详细地，组装包括控制台18、底盘总成、前座椅(即座椅16)、后座椅(即座椅16)、工作装置、前轮对(即车轮14)，后轮对(即车轮14)，保证能够实现两人能够将每个模块移下轨道。控制台18、后座椅采用双螺柱(即卡柱124)和L型卡槽(即卡槽142)的方式与底盘总成连接，前、后轮对采用双螺柱和夹板(即卡柱124和卡槽142)的方式与底盘总成连接，再配有电动扳手，实现各个模块的快速组装与拆卸。控制台18安装在底盘12前车，前座椅为单人座椅安装在底盘12中部，动力源放在前座椅下部，底盘12后部分为螺栓卡槽方式连接的双人后座椅；整个结构采用铝合金材料，保证两人能够将各个部件移下轨道，控制台18、后座椅采用双螺柱和L型卡槽的方式与底盘总成连接，前、后轮对采用双螺柱和夹板的方式与底盘总成连接。

进一步地，视觉识别装置采用补光灯补光，工业相机拍照，内部系统识别的方式，工业相机与补光灯通过螺栓连接到整车底架上，实现对钢轨两侧弹条扣件的准确定位。

进一步地，走行装置包括前轮对和后轮对，前轮对由光轴和钢轮组成，不带动力，后轮对为驱动轮对，采用伺服电机34驱动车桥32的形式，优化结构，减轻整车重量，车桥32安装编码器配合伺服电机34，准确控制整车的行进距离及整车制动。

进一步地，工作装置安装在车体一侧，两组相互咬合布置，同时实现钢轨两侧的弹条扣件拧紧工作。车体组成的分为控制台18、底盘总成(带把手122)、前座椅、后座椅、工作装置、前轮对，后轮对七个模块，保证能够实现两人能够将每个模块移下轨道。控制台18、后座椅采用双螺柱与L型卡槽的方式与底盘总成连接，前、后轮对采用双螺柱与夹板的方式与底盘总成连接，在配有电动扳手，实现各个模块的快速组装与拆卸。控制台18安装在底盘12前侧，前座椅为单人座椅安装在底盘12中部，动力源(即蓄电装置5)放在前座椅下部，底盘12后部分为螺栓卡槽方式连接的双人后座椅。

走行装置采用双螺柱+夹板的方式与底盘总成连接，前驱动轮为钢轮、光轴、轴箱的形式安装在底盘12前接口，后轮对伺服电机34连接到车桥32上，编码器安装在车桥32两端，整个车桥32与底盘12相连，实现整车的驱动并且具有精确定位功能。

视觉识别装置采用螺栓连接结构，工业相机安装在底盘总成底座上，位于工作装置前方一定距离，补光灯安装在底盘总成底座上，位于工业相机旁边，可按一个角度方向调整，保证能够满足工业相机要求，控制系统位于司机台内部对相机取得的信息进行分析，确定目标位置。

纵向移动机构框架螺栓连接到底盘12上，两侧有直线滑轨轨道通过螺栓连接。横向移动框架位于纵向移动框架下方并安装直线滑轨滑块，与纵向移动框架的直系滑道相配合，实现纵向移动，在纵向移动框架安装有滑动轴，横向移动框架上安装与滑动轴相配的挡片，挡片两侧安装等压力弹簧，能够使在工作时纵向的调节位移回复到原位；横向调节机构位于纵向调节机构下方，采用相同结构；垂向移动机构采用电机+滚珠丝杠264的形式，带动拧紧轴实现拧紧装置28的三个方向的调节。

其中，紧固车的具体工作过程为，步骤1：紧固车由车辆段行驶到工作位置；步骤2：视觉识别装置检测到弹条扣件位置，确定其与工作装置距离；步骤3：驱动装置实施制动，使工作装置位于弹跳扣件上方一定精度范围内；步骤4：工作装置进行套入拧紧工作；步骤5：工作装置收回并进行下一位置拧紧工作。

整车车采用拼装式结构，可人工将整车拆成部分并移到线下，实施步骤如下所述：

步骤1：整车行驶到靠近地铁线路存储区域位置并实施制动；步骤2：使用电动扳手依次将后座椅、控制台18、底盘12、前后轮对拆下并放入存储区域；步骤3：将电池充电；步骤4：到下一工作时段将整车组装到线上并开始工作。

根据本发明提出的紧固车，定位精度高、智能化程度高、效率高、整车结构轻便等特点，能够满足智能紧固车在作业时，智能识别，精准定位能够满足智能紧固车在作业时精准识别、快速定位、自动导入拧紧，极大降低劳务人员的疲劳强度的要求；实现了整体结构的分块拆装模式，解决了线路长、效率低的技术难题，实现了将识别系统、导入拧紧，左右两套装置集成到整个紧固车上的技术要求，提高了工作效率。

在本发明中，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；术语“多个”则指两个或两个以上，除非另有明确的限定。术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；“相连”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或单元必须具有特定的方向、以特定的方位构造和操作，因此，不能理解为对本发明的限制。

在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种紧固车，其特征在于，包括：

车体组件，包括底盘；

紧固组件，设于所述车体组件上；

驱动组件，设于所述车体组件上，以驱动所述车体组件移动；

传感器组件，设于所述车体组件上，所述传感器组件能够获取弹条扣件与所述车体组件之间的相对位置信息；

控制器组件，设于所述车体组件上，所述控制器组件分别与所述紧固组件、所述驱动组件、所述传感器组件电连接，

其中，所述控制器组件根据所述弹条扣件与所述车体组件之间的相对位置信息控制所述紧固组件拧紧所述弹条扣件，或所述控制器组件根据所述弹条扣件与所述车体组件之间的相对位置信息控制所述驱动组件驱动所述车体组件移动并控制所述紧固组件拧紧所述弹条扣件；

所述控制器组件包括微控制器，设于所述底盘上；

所述紧固组件包括：

紧固支架，与所述底盘可拆卸连接；

纵向移动装置，与所述紧固支架滑动连接，所述纵向移动装置可相对于所述紧固支架沿纵向方向移动；

垂直移动装置，与所述纵向移动装置滑动连接，且所述垂直移动装置可在所述纵向移动装置上相对于所述纵向移动装置沿横向方向移动；

拧紧装置，设于所述垂直移动装置上，所述垂直移动装置可带动所述拧紧装置沿垂直方向相对于所述底盘移动，

其中，所述纵向方向与所述车体组件的移动方向平行，所述横向方向与所述纵向方向垂直且与所述底盘所在的平面平行，所述垂直方向与所述底盘所在的平面垂直；

所述垂直移动装置具体包括：

横向移动支架，与所述纵向移动装置滑动连接；

滚珠丝杠，设于所述横向移动支架上，其中所述滚珠丝杠的螺杆可相对于所述横向移动支架沿所述垂直方向移动；

驱动电机，与所述滚珠丝杠传动连接，且所述驱动电机与所述微控制器电连接，

其中，所述拧紧装置设于所述滚珠丝杠靠近所述弹条扣件的一端，所述微控制器根据所述弹条扣件与所述车体组件的相对距离控制所述驱动电机运行，使所述拧紧装置靠近或远离所述弹条扣件。

2.根据权利要求1所述的紧固车，其特征在于，所述车体组件具体包括：

多个车轮，每个所述车轮与所述底盘可拆卸连接，且每个所述车轮可相对于所述底盘转动，所述底盘通过所述车轮的转动实现与所述弹条扣件之间的相对移动。

3.根据权利要求2所述的紧固车，其特征在于，所述驱动组件具体包括：

车桥，设于所述底盘上，且所述车桥的两端均设有一个所述车轮；

伺服电机，与所述车桥传动连接，所述伺服电机通过所述车桥驱动所述车轮转动。

4.根据权利要求3所述的紧固车，其特征在于，所述传感器组件具体包括：

视觉传感器，设于所述底盘上，以获取所述弹条扣件的图像信息；

灯体，设于所述底盘上，所述灯体的照射范围的至少部分覆盖所述弹条扣件。

5.根据权利要求3所述的紧固车，其特征在于，所述传感器组件具体包括：

激光位移传感器，设于所述底盘上，以获取所述弹条扣件的图像信息；

灯体，设于所述底盘上，所述灯体的照射范围的至少部分覆盖所述弹条扣件。

6.根据权利要求4或5所述的紧固车，其特征在于，所述控制器组件具体包括：

编码器，设于所述车桥的至少一端，以获取所述车体组件的行进距离；

所述微控制器分别与所述传感器组件、所述伺服电机和所述编码器电连接，

其中，所述微控制器根据所述弹条扣件的图像信息确定所述弹条扣件与所述车体组件的相对距离，且所述微控制器根据所述弹条扣件与所述车体组件的相对距离和所述车体组件的行进距离控制所述伺服电机运行。

7.根据权利要求1所述的紧固车，其特征在于，所述紧固组件还包括：

复位组件，设于所述紧固支架、所述纵向移动装置和所述横向移动支架上，所述复位组件实现所述横向移动支架和所述纵向移动装置的复位。

8.根据权利要求7所述的紧固车，其特征在于，所述复位组件具体包括：

第一导杆，沿所述纵向方向设于所述紧固支架；

第一挡片，固定于所述纵向移动装置，所述第一挡片设有第一通孔，所述第一导杆穿过所述第一通孔，可以在所述第一通孔内滑动；

第一弹簧，套设于所述第一导杆上，所述第一弹簧的两端分别与所述第一导杆的一端固定连接，且所述第一挡片靠近所述第一导杆的一端与所述第一弹簧相抵；

第二导杆，沿所述纵向方向设于所述纵向移动装置；

第二挡片，固定于所述横向移动支架，所述第二挡片设有第二通孔，所述第二导杆穿过所述第二通孔，可以在所述第二通孔内滑动；

第二弹簧，套设于所述第二导杆上，所述第二弹簧的两端分别与所述第二导杆的一端固定连接，且所述第二挡片靠近所述第二导杆的一端与所述第二弹簧相抵。

9.根据权利要求6所述的紧固车，其特征在于，所述车体组件还包括：

至少一个座椅，与所述底盘可拆卸连接；

控制台，与所述底盘可拆卸连接；

至少一个把手，设于所述底盘上；

其中，所述微控制器与所述控制台电连接，通过所述控制台控制所述微控制器的运行。

10.根据权利要求9所述的紧固车，其特征在于，还包括：

相互配合的卡槽和卡柱，所述卡槽和卡柱中的一个设于所述座椅上，另一个设于所述底盘上，通过所述卡柱与所述卡槽的配合实现所述座椅与所述底盘的可拆卸连接；和/或

所述卡槽和卡柱中的一个设于所述控制台上，另一个设于所述底盘上，通过所述卡柱与所述卡槽的配合实现所述控制台与所述底盘的可拆卸连接。

11.根据权利要求2所述的紧固车，其特征在于，

所述紧固组件的数量为两个，设于所述车体组件的一侧，通过两个所述紧固组件拧紧钢轨两侧的所述弹条扣件。

12.根据权利要求2至5或7至11中任一项所述的紧固车，其特征在于，所述车体组件还包括：

蓄电装置，设于所述底盘上，所述蓄电装置分别与所述紧固组件、驱动组件、传感器组件、控制器组件电连接。

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